第1章概論本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章將介紹計算機存儲程序控制的概念，詳細(xì)講解計算機的硬件和軟件組成、計算機的工作過程以及計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)該重點掌握和理解以下內(nèi)容：掌握存儲程序控制的概念掌握計算機的硬件、軟件基本概念以及它們之間的關(guān)系了解計算機的工作過程、性能評價掌握計算機的組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)了解大中型計算機的典型結(jié)構(gòu)7/1/20231第一章第1章概論1.1電子計算機與存儲程序控制1.2計算機系統(tǒng)1.3計算機的工作過程與性能1.4計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)退出7/1/20232第一章1.1電子計算機與存儲程序控制1.1.1存儲程序概念1.1.2計算機的硬件組成返回目錄7/1/20233第一章1.1電子計算機與存儲程序控制1964年2月，以ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer）命名的世界上第一臺電子計算機誕生了。它是在美國陸軍部的主持下，由美國賓西法尼亞大學(xué)設(shè)計研制出來的。電子計算機是一種不需要人工直接干預(yù)，能夠自動、高速、準(zhǔn)確地對各種信息進(jìn)行處理和存儲的電子設(shè)備。從今天的角度來看，ENIAC的性能并不好，但是它的歷史意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其實用價值，它是科學(xué)發(fā)展史上一個重要的里程碑，它揭開了計算機時代的序幕。從第一臺電子計算機誕生至今，隨著計算機邏輯原件的不斷發(fā)展，把電子計算機分為電子管、晶體管、集成電路以及大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路四個發(fā)展階段，稱為四代。現(xiàn)在正在研制第五代計算機——人工智能計算機，第五代計算機將具有智能的知識信息處理系統(tǒng)，實現(xiàn)對自然語言、圖形、圖像與文字的綜合處理，能積累知識，總結(jié)經(jīng)驗，具有再學(xué)習(xí)的能力。7/1/20234第一章1.1.1存儲程序概念

美籍匈牙利數(shù)學(xué)家約翰·馮·諾依曼（JohnVonNeumann）等人于1946年6月在一篇題為《關(guān)于電子計算機儀器邏輯設(shè)計的初步探討》的報告中，首次提出了“存儲程序控制”的概念，其內(nèi)容可以概括為以下三點：第一，計算機有運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成。第二，計算機內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)來表示指令和數(shù)據(jù)。第三，采用存儲程序方式，這是馮·諾依曼思想的核心內(nèi)容。它意味將事先編好的程序(包含指令和數(shù)據(jù))存入主存儲器中，計算機在運行程序時就能自動地、連續(xù)地從存儲器中依次取出指令且執(zhí)行，這就是“存儲程序控制”的基本含義。它是計算機能高速自動運行的基礎(chǔ)。7/1/20235第一章1.1.2計算機的硬件組成

根據(jù)“存儲程序控制”的概念，由運算器、存儲器、控制器、輸入/輸出設(shè)備五大基本部件組成的計算機稱為馮·諾依曼計算機。其典型結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示，

圖1-1典型的馮·諾依曼計算機結(jié)構(gòu)框圖

7/1/20236第一章早期的馮·諾依曼計算機在結(jié)構(gòu)上是以運算器為中心的，但演變到現(xiàn)在，已轉(zhuǎn)向以存儲器為中心了。圖1-2為計算機最基本的組成框圖。圖1-2計算機最基本的組成框圖

7/1/20237第一章通常將控制器和運算器合稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，簡稱CPU），中央處理器和主存儲器一起組成主機部分，除去主機以外的硬件裝置（如輸入/輸出設(shè)備、外部存儲器等）稱為外圍設(shè)備或外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。1．運算器運算器是對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理的部件，經(jīng)常執(zhí)行的運算是算術(shù)運算和邏輯運算，所以運算器又稱為算術(shù)邏輯部件（ALU——ArithmeticandLogicalUnit）。算術(shù)運算包括加、減、乘、除及其復(fù)合運算，但最終都可歸結(jié)為加法和移位兩種基本操作，因此，通常把加法器看作運算器的核心。邏輯運算一般指邏輯加、邏輯乘、邏輯取反及異或操作等。運算器中還有若干個通用寄存器，用來暫存操作數(shù)，并存放運算結(jié)果。寄存器的存取速度比存儲器的存儲速度快得多。

7/1/20238第一章圖1-3運算器結(jié)構(gòu)示意圖

7/1/20239第一章2．正存儲秤器存儲味器是枕用來尤存儲躍程序網(wǎng)和各平種數(shù)團(tuán)據(jù)信婚息的獲記憶饞部件鄉(xiāng)豐，是耳計算它機能寫夠?qū)嶚o現(xiàn)“患存儲玻程序券控制踩”的郊基礎(chǔ)鴿。在計起算機鋒系統(tǒng)覆中，剩規(guī)模擋較大查的存內(nèi)儲器逗往往滴分為認(rèn)若干質(zhì)級，獅稱為感存儲音系統(tǒng)嶼。圖1-刊4所示壞的是京常見根的三臥級存倒儲系徹統(tǒng)。吳主存碎儲器牲（簡仆稱主活存或僵內(nèi)存?zhèn)ィ┛赏虾虲P祥U直接嶺交換鑼信息金，存摩取速川度快國但容因量較房誠小，繩一般右用來脈存放球當(dāng)前軟正在況執(zhí)行慘的程劣序和歐數(shù)據(jù)惕。輔帆助存斗儲器品（簡乒稱輔瓣存或另外存維）設(shè)既置在常主機鉤外部序，它汗的存嶄儲容閘量大馳，但炸存取世速度瞎較慢掘，一史般用裝來存灣放暫話時不刮參與抱運算蛛的程塑序和緊數(shù)據(jù)座，這壁些程蔽序和慈數(shù)據(jù)喜在需匆要時肥可傳禍送到尚主存進(jìn)，因毀此它訴是主級存的樹補充澇和后悔援。成當(dāng)CP禾U速度歉很高群時，挑為了精使訪若問存辣儲器鑰的速迫度能灶與CP債U的速嚷度相榮匹配鞠，可餓在主傅存和CP盟U之間酸增設(shè)疫一級Ca媽ch型e（高速幣緩沖鉗存儲蓮器）錫。Ca捐ch近e的存級取速常度比知主存鉗更快行，但清容量充更小寬，用莊來存室放當(dāng)胡前正飄在執(zhí)馬行的趣程序纖中的縮慧活躍榴部分公，以透便快誕速地姥向CP擔(dān)U提供岸指令皺和數(shù)蔑據(jù)。6/育26傲/2苗02淋310第一蝴章圖1-肚4三級暫存儲蠢系統(tǒng)主存盜的工罪作方抹式是批按存曲儲單朋元的曬地址疤存放蟲或讀阻取各圍類信浙息的叫。主津存由虧若干熱存儲海單元凡組成狗，每翅個單嗓元可江存放伍一串列若干贈位的營二進(jìn)恢制碼膝表示絲式的信父息。券該信域息的秘總位早數(shù)稱周為一腿個存六儲單極元的粉字長積。全疑部存廳儲單盛元統(tǒng)參一編佛號，吸稱為族存儲圈單元陳的地巴址。旅注意詞，要某把存漢儲單呼元的眉地址船和存充儲單勵元里繭存放隙的內(nèi)餓容（炊指令市和數(shù)濱據(jù)）耕區(qū)分牛開，慢存儲歲單元訊地址姜只有隸一個敗，是葛固定涌不變塌的，貼而存脫儲在鑒其中蠻的信瞎息是猾可以容更換以的。6/愧26皆/2卵02瓦311第一爬章3．訂控制拘器控制哈器是睡計算增機中肢發(fā)號賓施令翠的部蘭件，窮是計運算機卸的指錢揮中佩心，盡它控乞制計屠算機譯的各停部件攝自動承協(xié)調(diào)司地工炸作。蠅控制掉器的店實質(zhì)刊是解斥釋程松序，既它每桿次從濁存儲宏器中否讀取罪一條慣指令競，經(jīng)像過分綿析譯討碼產(chǎn)壓生一之串操陽作命儀令發(fā)屢向各濕個部辱件，嫩控制尖各部除件動辦作，藥使整鹽個計拖算機第連續(xù)出地、招有條壘不紊軍地運怒行。控制幸信息渣是由仰控制丈器發(fā)肚出。波控制嫁器產(chǎn)找生信株息的冤依據(jù)嗚來自慮三個尾方面鼓，一山是指憑令，批它存捐放在舉指令唉寄存典器中柱，是挨計算漏機操桂作的真主要粒依據(jù)標(biāo)。二沸是各使部件欲的狀掏態(tài)觸福發(fā)器天，其斃中存考放反珍映機阻器運籮行狀貴態(tài)的埋有關(guān)協(xié)信息殺。機洋器在佳運行芬過程繩中，終根據(jù)躍各部肆件的脊即時則狀態(tài)畏決定預(yù)下一稍步操碎作是兵按順抖序執(zhí)居行下?lián)粭l諒指令胡，還蜓是轉(zhuǎn)扯移執(zhí)譜行其泰他指菌令，庫或者伯轉(zhuǎn)向簽其他熔操作疊。三瓶是時未序電瓦路，嚴(yán)它能牢產(chǎn)生仍各種鹽時序明信號傍，使縱控制液器的柔操作癢命令換被有壞序地克發(fā)送技出去臉，以槐保證貢整個錫機器旱協(xié)調(diào)鎖地工動作，其不至霉于造逐成操鑄作指染令間罰的沖旨突或循先后摔次序脫上的敘錯誤治。6/鴿26涌/2嶼02眾312第一君章圖1-紫5是控恢制器親的基吵本框竹圖。滴程序剝的指缸令一踩般按腳順序昆執(zhí)行肅，控秘制器券采用姐程序腐計數(shù)肉器（Pr醉og軌ra娃m丸Co義un缺te品r）依次今提供尋指令蒜在存飽儲器肢中的目地址在。程腹序計需數(shù)器孔有自誕動加1的功橋能，賢總是膛指向街下一惕條將丘要執(zhí)晶行的牢指令準(zhǔn)地址乒。指精令取悉出后續(xù)，暫酬時存咽放到喚指令耗寄存伍器中橡，以從便控潤制器腐識別葡操作咸的種拒類和爺決定偶操作聽數(shù)的抗地址現(xiàn)，即漠指令法寄存姿器中州指令慨的操功作碼議部分古送指漿令譯相碼器銀進(jìn)行裁譯碼激，確余定操烘作碼每性質(zhì)籮，地銷址碼浸部分私表明釘操作渴數(shù)的艷地址科。圖1-劈燕5控制檢器的慎基本腥框圖6/閘26集/2孤02睛313第一奇章4．切輸入急和輸宇出設(shè)區(qū)備輸入著設(shè)備括與主往機之劍間通絨過接抽口連暈接，滋主要跪有以牲下幾丘個原簡因：仁一是管輸入餃設(shè)備零大多領(lǐng)數(shù)是敏機電端設(shè)備灰，傳莫送數(shù)班據(jù)的貨速度活遠(yuǎn)遠(yuǎn)鋤低于擠主機扇，因體而需賊要接目口做壯數(shù)據(jù)種緩沖砍；二國是輸塑入設(shè)草備表驅(qū)示的搭信息啞格式盡與主根機不軍同，磚需要斥用接傍口進(jìn)劫行數(shù)闊據(jù)格皆式轉(zhuǎn)捉換；及三是羊接口枕還可抬以向莊主機云報告場設(shè)備甘運行謝的狀救態(tài)，邊傳達(dá)浩主機奇的命杏令等景。輸出慶設(shè)備吸用來陷將計添算機蓮的處害理結(jié)票果以寇人或黨其他直設(shè)備震所能禁接受四的形桃式送抵出計績算機君，如敞字符讀、文敞字、產(chǎn)圖形裝、圖非像、直聲音撫等。肺常見抵的輸歡出設(shè)獲備有況顯示資器、枝打印區(qū)機和菠繪圖響儀等拜，輸勞出設(shè)康備也騙需要虹接口海與主須機連只接。外存伍儲器茄也是續(xù)計算業(yè)機中攏重要湯的外得部設(shè)倒備，狀它既吸可以益作輸窯入設(shè)僚備，濃也可殿以作唉輸出孝設(shè)備趣，此轉(zhuǎn)外，蜘它還竟有存爐儲信角息的告功能液，因炕此，賤它常冶常作額為輔當(dāng)助存粉儲器帖使用汽，人勿們常壁將暫奔時未避使用敘或等葉待使虧用的誘數(shù)據(jù)澡放在傲其中宿。錄常見許的外憂存儲筑器有馳磁盤炸和磁啞帶機滴等，填它們館與輸炒入設(shè)宿備一予樣，胖也要若通過誓接口輛與主擋機相煩連。6/眼26波/2珍02洗314第一季章1.陪2怒計價算機欺系統(tǒng)1.太2.剃1昨計北算機喜軟件教的基返本概室念1.衫2.代3日計捧算機屋系統(tǒng)魄的多耽層次皆結(jié)構(gòu)返回停目錄1.杏2.蓬2捕硬謙件與殼軟魔件的闖關(guān)系6/蠻26叨/2柔02題315第一擴(kuò)章1.泥2撓計寫算機逗系統(tǒng)所謂易軟件魔，它疤是看望不見劈燕摸不殘著的碌，由薯人們諒事先險編制評成具筆有各蔽種特示殊功雁能的蘋信息謙組成冒，人惱們將雹解決彈問題白的方儀法、甩思想單和過刊程用懷程序填進(jìn)行恐描述日。1.香2.射1畏計算貝機軟艷件的皺基本師內(nèi)容1.少軟潔件的景組成軟件背是計蘇算機兵系統(tǒng)子的靈領(lǐng)魂，搶沒有檔配備曠任何蠶軟件百的“年裸機蛛”無窮法投抖入使李用，咐沒有獄配備寧足夠臥的軟挺件，須計算款機的潑功能榨將不公能很椒好地未發(fā)揮立，計眼算機樣的應(yīng)沫用范澆圍也皮將受姓到很火大的洪影響番。所有它軟件龍都是巨使用傷某種曾語言尖編寫虜、可圈完成罰各種伐功能償?shù)某碳涡颉Ｗ裼嬎闵顧C語針言有帖機器茶語言移、匯助編語謎言和偶高級巧語言臣之分裹。機處器語憂言是甘計算眾機硬修件可選直接拌識別役的最之低級喉的語貫言;殿匯編票語言咸是采擺用助銜記符箏編程贏的語勾言，芹用匯得編語羅言編扎寫的嘗源程棄序必墨須由郊匯編鼻程序玻將其念翻譯囑成機片器語熊言程外序才刊能被冠機器滅執(zhí)行并;高赤級語翻言是湖完全標(biāo)脫離慈機器行硬件武結(jié)構(gòu)妻，根案據(jù)應(yīng)臂用領(lǐng)墓域的疫不同漫要求貓而設(shè)之計出濱的通技用程庸序設(shè)返計語桌言，6/懸26除/2磚02轉(zhuǎn)316第一份章計算舅機軟究件可上分為叔系統(tǒng)旬軟件怖和應(yīng)島用軟贈件兩閱大類磨，如下圖1-隔6所示吉是計桃算機蜓軟件亭組成歇圖。圖1-近6計算慚機軟待件組范成圖6/完26銳/2踐02肉317第一忘章2.賢軟哨件的骨發(fā)展甜過程和計副算機紀(jì)硬件享一樣眨，軟河件也辦是在齡不斷觸發(fā)展輝的。淡在早歸期的屈計算摘機中掀，用吸戶必線須根拉據(jù)機趕器自蓄身能伶識別碗的語揮言—呀—機森器語觀言，脾編寫踩出機挎器可乒直接碗運行虜?shù)某桃曅颉兊秉c接用浴機器凈語言瓜編寫助程序芹是非掙常繁脖瑣的嬌，不扯但程洗序很肅難讀健懂，南而且繭容易夜出錯竊；另弄一方環(huán)面，打由于黃機器秘不同別，機鎮(zhèn)器語犧言也免不同惡，因閃此人駐們在竟不同蜘的機底器上害編程睡，就挖必須牙熟悉慚不同述機器由的機奇器指宜令，測使用武極不豆方便嶄。這凱些情莫況大侍大限勝制了父計算秧機的容應(yīng)用長。20世紀(jì)50年代功后，孔為了送方便景編寫臣程序葵和提婆高計拔算機亭的使辱用效錄率，索逐漸里形成酷了用衡符號阿表示香不同肆指令孟的匯的編語院言，拒這種脫語言燈不用0/埋1代碼設(shè)編程渠，改合善了座程序用的可浪讀性控，但巨計算躁機只拍認(rèn)識討機器寸語言所而不痰能識叼別這脆些符賊號，桶為此斯，人茂們又色創(chuàng)造產(chǎn)了匯次編程灑序，恥借助媽于匯用編程取序，眨計算去機可抬以自搖動地救把匯緊編源述程序說翻譯敢成機潛器語歉言表寇示的糠目標(biāo)丹程序憐。6/貍26秒/2炭02貿(mào)318第一可章雖然伙使用寄匯編弟語言歲比使冊用機像器語扛言編麥寫程舒序是婆進(jìn)了召一步抵，但旦是匯們編語侵言仍西是面奏向機凳器的邊。不啟同的版計算攻機，雞其指蠅令系崗統(tǒng)也辮不同劑，人看們必愁須先休熟悉患這臺寶機器蜜的指艘令系猜統(tǒng)，賴然后倆再用歪它的豈匯編脆語言叮來編福寫程昨序。技為了踩擺脫駱對具舌體機殃器的嗚依賴桌，在閑匯編鼠語言頓之后臥又出纏現(xiàn)了撐面向挖問題呢的高塑級語必言，秋使用脂高級者語言襪編程毛可以救不了徑解機皮器的呢結(jié)構(gòu)準(zhǔn)，與槳具體餐的機晴器無罰關(guān)。址高級鴉語言蓋的指外令通摩常是著一個滑英語膊詞匯旱，直憂觀通暖用，舒使程傍序具恩有很戶強的葵可讀該性。達(dá)有影統(tǒng)響的斤高級列語言茶有Ba奴si勻c、Fo津rt差ra吹n、C、C+控+、Ja猴va等。械為了鳳使高臟級語郊言編堪寫的口源程麗序在的機器糟上執(zhí)酷行，劣同樣牌需要液有一口個翻挎譯系劇統(tǒng)，分于是近產(chǎn)生禍了編呈譯程僵序和串解釋氧程序昏，他請們能除把高探級語貓言翻功譯成你機器粒語言荷。可見悶，隨味著各謠種高揚級語洲言的秀出現(xiàn)野，匯坦編語恢言、奇編譯躍程序妻、解綁釋程親序的軋產(chǎn)生令，逐繪漸形碧成了筋軟件毯系統(tǒng)肅。6/亦26踐/2萄02扶319第一抖章1.歐2.燒2刮硬礦件與顧軟件余的關(guān)忌系一個慣完整裝的計籠算機圖系統(tǒng)竹包含蒙硬件月和軟陪件兩磁大部天分。址硬件寬是計甩算機釣系統(tǒng)側(cè)的物旅質(zhì)基旋礎(chǔ)，爛在硬院件高尖度發(fā)糖展的頭基礎(chǔ)捉上，統(tǒng)才有家軟件杏賴以夢生存謝的空怨間和蕉活動鏡場所鵝，沒害有硬韻件對筍軟件餅的支路持，濫軟件嗎的功和能就柜無從償談起階；同秘樣，勵軟件瞞是計紀(jì)算系暗統(tǒng)的聽靈魂勇，沒奏有軟垮件的易硬件冠“裸援機”燭不能秀提供舌給用晨戶使裳用，殺就像紅一堆伙廢鐵慰。因兇此，炊硬件虧和軟奸件是情相輔鵲相成款的、溉不可爸分割燈的整銷體。在早惜期的題計算濫機中論，硬幻玉件和鋤軟件打之間疊的界析限十串分清愚楚，潤然而閘，隨仍著計染算機友技術(shù)袍的不敘斷發(fā)耍展，結(jié)硬件病和軟嚇件正拾朝著猴相互樸滲透豈、相果互融辟合的其方向賊發(fā)展描，硬白件與到軟的衫界限宗變得僻越來恭越模仔糊。6/臺26艦/2耕02希320第一馬章硬件笛和軟傅件在動邏輯縮慧上是退相等辜的。紛原來盲一些皮由硬惜件實民現(xiàn)的桶操作牛可以置改由敗軟件寸來實銀現(xiàn)，剪稱為竟硬件焦軟化次，可聾以增棕強系經(jīng)統(tǒng)的跌功能腹和適度應(yīng)性察；反彎之，宇原來拜由軟鮮件實蝕現(xiàn)的帆操作姓也可樓以由退硬件脊來完句成，桌稱為段軟件蹈硬化故，可迎以顯疊著降川低軟務(wù)件在川時間父上的賤開銷捏。既然瘡硬件價和軟國件之楚間不謀存在嘗一條填固定駁的、偵一成箭不變凡的界妖限，僅那么扇今天礎(chǔ)的軟核件可違能成鍋為明階天的付硬件悠，反俗之亦晴然。顏人們桐需要震根據(jù)尚價格霸、速老度、裹存儲剖容量優(yōu)、可技靠性唐等因規(guī)素綜堂合考列慮，換來確挨定哪浸些功吧能由拋硬件離實現(xiàn)越，哪策些功謹(jǐn)能由急軟件嗓實現(xiàn)城將更縫經(jīng)濟(jì)液、更搭合理焦。6/羞26補/2贊02利321第一勸章1.騾2.才3薦計算資機系靈統(tǒng)的趴多層工次結(jié)屠構(gòu)1．?dāng)嚩鄬诱ゴ谓Y(jié)費構(gòu)現(xiàn)代山計算瓣機是訴一個禿功能棍復(fù)雜是的軟蹤蝶硬件槳系統(tǒng)呆。從皆計算踏機使脅用者訪的角答度，善從計綿算機意操作耀員的撐角度養(yǎng)，從柔程序茶設(shè)計匪員的百角度氏和從兆硬件袖工程請師的逼角度交，所妙看到獅的計躁算機求系統(tǒng)冷具有勞完全簽不同騙的屬祥性。扭為了筋更好灶地表驅(qū)達(dá)和銜分析控這些烤屬性暮之間美的聯(lián)根系，蔬以便排更恰淹當(dāng)?shù)丿煷_定脈軟件碧和硬賀件之始間的向界面戒，使值用者黑與設(shè)初計者粥之間巧的界偽面，挪以及狗各層囑次計濃算機暈語言跳之間今的界苦面，悉一般啄將計飯算機嚇劃分謝為若掙干層鬧次，崗以一劣種層帥次結(jié)游構(gòu)的倆觀點驕去看杏待和缸分析抱計算盤機。蛛在學(xué)假習(xí)使旅用計勻算機衫時，施也可型選擇里一個繪層次(一級信語言)去理燦解和薪認(rèn)識茅計算盟機。包在設(shè)煉計計抖算機炊時，失也可巷按層汁次來當(dāng)組織允設(shè)計虛并分窄級實賓現(xiàn)，飽以利澡于整綱個系瞇統(tǒng)的村設(shè)計身、調(diào)然試和萍維護(hù)遞。圖眠1-綱7是阿計算帥機多櫻層次皆結(jié)構(gòu)淹的大事致劃鬼分。6/斯26納/2涂02汽322第一嚴(yán)章圖1-北7計算開機系南統(tǒng)的用多層唱次結(jié)才構(gòu)6/倒26咬/2處02閑323第一刷章1.呢3甜計吼算機彈的工贏作過耐程與答性能1.鉛3.足1薯計伯算機窗的工鋤作過粉程返回爹目錄1.站3.怨2習(xí)計馳算機融系統(tǒng)櫻的性繡能評迅價6/貞26邁/2帝02挪324第一輸章1.混3笨計溪算機忽的工蘋作過恥程與伶性能1.值3.黃1騎計慶算機爸的工礙作過眉程用計當(dāng)算機龜解決顆一個范實際叢問題開，一遷般包辭含兩垂大過艘程，塑一個汪是上盛機前撈的各單種準(zhǔn)跟備，鋤另一凱個是鹽上機千運行偷。上性機前抱的準(zhǔn)怎備工今作大南致可坊歸納眠為以倡下三混個步什驟：女建立優(yōu)數(shù)學(xué)跨模型倡、確群定計樹算方濟(jì)法和柿編制吳解題澇程序除。程序傍是一擋個特犯定的泛指令頃序列沫，它捧告訴著計算祥機要老做什掉么，判按什裳么步啞驟去滔做。冊指令賺是一沙組二醋進(jìn)制俊信息巴的代難碼，燭用來夸表示輪計算丙機所佛能完甩成的肅基本幣操作辦。下洋面以飽計算ax爪+b湯-c凱=?釘（a瘡、b采、c俱、x為已句知的譯四個譜數(shù)，番分別帶存放請在主龜存的誰6-糊9號夏單元清中；獵結(jié)果蛛存放齡在主援存的篩10話號單部元）猶，完屑成這績個運各算至蠶少需劫要六渣條指正令，征分成柿六步拴：6/國26醉/2楊02移325第一炸章第一浩步，激執(zhí)行伏取數(shù)聚操作章指令匠，從券主存劈燕6號耐單元感取出轎數(shù)a，送入漲累加筍器中居；第二述步，俘執(zhí)行破乘法囑操作泛，將痛累加降器中斧的數(shù)拍據(jù)與陸9號影單元洲的數(shù)惜據(jù)x相乘槍，結(jié)反果送雁入累斤加器杏中；第三鈴步，詞執(zhí)行蠟加法交指令菠，從碌主存幻玉7號量單元慎取出厭數(shù)b與累南加器戶中的填數(shù)相展加，稱結(jié)果幫保留性在累賴加器匆中；第四鄙步，側(cè)執(zhí)行疫減法殘指令揚，將巾累加凳器中預(yù)的數(shù)槳據(jù)與岸從8死號單旋元中才取出初的數(shù)c相減分，結(jié)終果保針留在蟻累加啟器中券；第五名步，妖執(zhí)行元存數(shù)演指令民，把傾累加迅器中討的內(nèi)趣容存謎放到勸主存取10喇號單光元；第六恢步，關(guān)執(zhí)行植停機序指令岸計算仁機停氣止工孟作。程序無編好獅后，遵順序煌存放晚在主味存中腸。上語述六撐條指漁令依拳次存藍(lán)放在智主存版的0鍛-5雹號單之元中擋，參角加運片算的詠數(shù)也嶄必須匯存放概在主映存指敢定的纏單元請中，豬如圖拳1-閣8所捆示。鞠計算單機的畫控制炮器將本逐條叛完成欺該程鄙序的獄執(zhí)行治，從孤而到逗結(jié)果畝。6/級26震/2料02權(quán)326第一溫章圖1-證8主存意中有仔關(guān)單購元的雞內(nèi)容6/更26求/2誤02煙327第一吸章1.燙3.疊2亞計頑算機勝系統(tǒng)艙的性銳能評癢價表示未計算渡機硬照件特荷性的瓣主要獨性能賊指標(biāo)戲有以買下五腳個。1.字長在計邀算機豆中數(shù)戒據(jù)信洪息和豎控制伶信息市都是脊以二首進(jìn)制簡形式評表示禍的。搏在機駁器中懼若干鬼位二解進(jìn)制弄代碼跪作為峰一個氧整體抬一起勵進(jìn)行匆處理納或運衰算，籌我們克稱之經(jīng)為一巧個計舅算機捉字，拐簡稱忌字。晝每個愈字所督包括鹽的二滑進(jìn)制臨形式便代碼暴的位睛數(shù)稱滔為字燃長。針字長辱的大雖小直羊接影消響計援算機尖的功必能強遣弱、層精度煙高低籍、速奴度快扭慢。渣一般憑而言齡，計約算機厚的字霸長越偏長，型計算險機的隱功能幕越強胳，運勢算精委度越瀉高。尼常見海的計枯算機析字長孕有：8位、16位、32位及64位。稱大型嬌計算露機的俱字長我在48筍-6從4位之究間，脈中型低計算藥機字館長為32位；宗小型臥計算顆機、卻微型考計算宿機字繪長為16哨-3聰2位。早隨著前計算搞機的賄發(fā)展伯，各荒類計比算機櫻的字核長都午有加杯長的雕趨勢皇。目庫前，周已有64位微閣型計迫算機傷面市列。計巴算機蹈內(nèi)部半寄存展器、狂運算雖器及詢存儲桐單元笛的二菊進(jìn)制府?dāng)?shù)位叔數(shù)應(yīng)鏡與字疊長相框同或橫為字勝長的凍整數(shù)衛(wèi)倍。6/吵26呢/2竭02賄328第一遭章2.主頻鋤率目前偷，微昏型計濫算機瞇和小奴型計慕算機常的運笑算速興度可也以達(dá)寄到每賴秒幾飼十萬嚇次，意大型繳機則霜可達(dá)蜓到每表秒幾銳百萬堪次以催至上本千萬疫次，聯(lián)而巨窮型機克則指購運算囑速度息在每介秒一鍋億次封左右湯的機罪器。增運算殿速度雷是計乖算機貨的主獅要性津能指剩標(biāo)。要主頻待率就洋是描袍述運態(tài)算速考度的眨重要篩參數(shù)攝。計掏算機群執(zhí)行好每條尊指令拍是通爸過若管干步儲微操接作來或完成漲的，耗這些融微操縮慧作是駕按時麥鐘周佛期的趣節(jié)拍歸來“幼動作經(jīng)”的滴。每尿個計克算機帥內(nèi)部氧均有子一個吳不斷般地按辭固定圍頻率鋼產(chǎn)生鋒時鐘論信號圾的裝灑置，瞧叫主欠時鐘胸。主叛時鐘慢的頻墾率就職是主危頻率罪。主吵頻(率)的單工位是協(xié)兆赫(MH耕Z)。一般停來說春，主掏頻率愁越高鞭，計隨算機蛛的運螺算速勵度越寄快。女現(xiàn)在注微機棋的主件頻在扔幾兆卡赫到搶一百就多兆呀赫之鏈間。6/當(dāng)26鞭/2兼02宿329第一盒章3.存儲毅容量存儲催容量結(jié)是指話一個融功能沸完備晴的存期儲器童所能慰存儲愈的二住進(jìn)制嶺形式部信息乎的最碧大數(shù)部量。汽度量巴單位況是位似、字駐節(jié)、K字節(jié)嘩、M字節(jié)造。1字節(jié)（BY翻TE）=8位（bi愚t）二進(jìn)掌制數(shù)惜。1K=軍10麗24字節(jié)欣，1M=墳10女24字K，1G好=1瞧KM。存儲皺器的押容量渡反映蛙了計劈燕算機拋記憶悼信息覺的能重力。義存儲壯器的映容量蔑越大帶，則哨記憶懂的信窮息越遇多，蠻計算恥機的帳功能抽就越施強。兇內(nèi)存撓的容雕量對踐計算毒機至總關(guān)重躲要，稀因為鋤在執(zhí)喪行指續(xù)令時CP尸U與存浮儲器互間進(jìn)汽行大叛量的處信息爹交換鋪，只米有在并內(nèi)存凝中的瞧信息年才能祖與CP夸U直接膽交換都。4.數(shù)據(jù)粥傳送集速率數(shù)據(jù)春傳送俘速率蘭是指珠在單斯位時稈間內(nèi)病主機仍與外陡設(shè)之協(xié)間交輩換信陷息的魂數(shù)量潛。度卡量單漂位是筒“位/秒”機或“色字節(jié)/秒”捆。一湖般來禍講，明數(shù)據(jù)每傳送蹲率是撫針對疊能連事續(xù)地耕寫入戴或讀俯出信秒息的職輔存潤而言證的。么由于射各種漁外設(shè)兵工作裝速度牌不同餡，數(shù)逝據(jù)傳爸送速班率常燥用主統(tǒng)機所本能支純持的碗數(shù)據(jù)醫(yī)輸入/輸出清最大鉛速率懶表示叫。6/蝕26者/2進(jìn)02賽330第一窮章5.兼容赤性計算擊機的擇軟件裂兼容耽性是其指一泄臺計虧算機滋上的滾程序架不加態(tài)任何畜修改咱可在烈另一籌臺計掙算機販上正姻確運親行的進(jìn)特性袍。它渠體現(xiàn)脆了這賤臺計榆算機熄與其紡它型行號機極器之播間直行接交鋤流信輝息的尖可能糾程度賠，一降般在膊同一薄系列膝的計壺算機廈中，瓜低檔赴機上培的程盆序可裂以在駐高檔極機上泡正確叼運行景，先潔生產(chǎn)暗的計隸算機拐上軟戚件可妨在后梨生產(chǎn)狐的計甩算機滑上正峰確運瞞行，狐我們濃稱之騙為向事上兼虹容和號向后王兼容貫。上述歷各項愈指標(biāo)偏雖然糞能反系映出冰機器缸的性駐能，赤但是究對于忠結(jié)構(gòu)隔復(fù)雜肉、功佩能強塘大的流計算祝機而究言，托就不妻太全跪面了睛，因踢為在皂這些挺結(jié)構(gòu)屋中，命除CP悉U之外嬌還包捷括大余量的冬外部娛設(shè)備堵，而部且系餅統(tǒng)在育運行匆過程歉中，撕用戶蕉程序召和系趕統(tǒng)程仰序的潔運行喬在空零間和容時間苗上都否占有尾很大震的開猾銷。因此丟評價級一個偶計算雀機系浮統(tǒng)的脅性能賀是比如較復(fù)趟雜和述細(xì)致條的工戒作。6/硬26絡(luò)/2漂02錦331第一骨章1.矮4慘計刪算機便系統(tǒng)插結(jié)構(gòu)1.疲4.辦2類計蒙算機責(zé)組成今和系帥統(tǒng)結(jié)盤構(gòu)返回洗目錄1.咐4.遙3踩大繭中型營計算續(xù)機系撕統(tǒng)的給典型光結(jié)構(gòu)1.蓮4.士1偽系杠統(tǒng)結(jié)術(shù)構(gòu)的愚概念6/拴26欠/2削02姻332第一難章1.幟4失計算遲機系豎統(tǒng)結(jié)春構(gòu)1.辰4.曾1嗓系統(tǒng)毒結(jié)構(gòu)仁概念計算嚼機系杜統(tǒng)結(jié)鐵構(gòu)（Co甩mp牲ut咬er遞A你rc鞭hi窩te旺ct硬ur諷e）也可煮稱為疼計算網(wǎng)機體患系結(jié)兇構(gòu)。19址64年Am鴨da墊hl等人感提出蕉了計勝算機堂系統(tǒng)割結(jié)構(gòu)管這個牲概念奔，他已們把毯系統(tǒng)枕結(jié)構(gòu)恩定義充為程鐮序員炭所看柏到的銀一個標(biāo)計算挖機系倒統(tǒng)的蹤蝶屬性某。所謂奔外特陰性，勺就是弟計算蛛機的副概念誕性結(jié)小構(gòu)和自功能羨特性此。它池的主恥要任各務(wù)是研究蠶軟件饞、硬師件功洗能分什配和踐對軟軟硬件僚界面鞭的確未定。按照己這一并定義報，不藍(lán)同程新序員么所看妻到的洲計算康機有嘴不同紀(jì)的屬棚性。敏從傳竿統(tǒng)機兆器級將程序淚員或佛匯編霧語言棟程序梁員的阻角度臟來看奮，不蹲同的骨計算啦機系梨統(tǒng)具當(dāng)有不膚同的度屬性飄。但狂是，腸從高贊級語罪言程威序員較的角恩度來平看，焦它們畏的差槽別不的大，孔即具信有相丘同的圖屬性騾。通常悟，在參計算膊機系緊統(tǒng)中產(chǎn)，低擦層機脊器的詠屬性層對高轎層機佳器的丸程序僵員來獻(xiàn)說往痕往是略透明奸的，飯比如概傳統(tǒng)代級的釘概念墨性結(jié)昨構(gòu)和由功能背特性尤，對薦高層諷機器懼的程析序員螞來說狹是透隆明的段。由奶此看杜出，崇在層家次結(jié)遇構(gòu)的讀各個偏級上塞都有車它的霜體系詠結(jié)構(gòu)闖。6/杰26逝/2遍02意333第一羨章1.箱4.織2愈計算臨機組藝成和浪系統(tǒng)旅結(jié)構(gòu)計算芽機系登統(tǒng)結(jié)令構(gòu)是迅指那灘些能疏夠被灘程序矩員所僅見到楚的計鴨算機確的屬榜性，冷即概下念性夫的結(jié)璃構(gòu)與梢功能襯特性劑，通拉常是召指用旺機器房誠語言勝編程帆的程榴序員孫（包是括匯矛編程環(huán)序設(shè)腫計者婦）所兵看的讀傳統(tǒng)俱機器膊的屬厘性，蓋這些僵屬性港包括盡指令通集、搏數(shù)據(jù)東表示禍、尋景址規(guī)屆則、木寄存想器定墓義、室終端婦系統(tǒng)垂、存編儲系皮統(tǒng)、I/潑O結(jié)構(gòu)住等等溉，基陵本上額都屬詳于抽持象的震屬性據(jù)。由異于計哈算機核具有扯多層探次結(jié)灑構(gòu)，渴因此謠，站湯在不赴同層車次上教的程照序員共所看榜到的寒計算荷機的曬具有逗不同琴的屬目性。前例如道，用泡高級錘語言淘編程彼的程瘦序員族，可笑以把IB框M安PC和RS壺60所00兩種袋不同開的機顯器看打成是浙同一靈屬性策的機擺器。刺但是寸對于額使用鄰匯編干語言昌編程毫的程河序員保來說女，IB傷M班PC和RS度60娘00是兩蟻種截賺然不覺同的鈔機器奧。因集為程餓序員鑼所看國到的動這兩咱種機欲器的席屬性圾完全滅不同滔，所綠以，罰認(rèn)為惠這兩打種結(jié)益構(gòu)是球各不俱相同森的。6/敢26續(xù)/2喂02